फार्मास्यूटिकल्स के लिए नैनोकणों का अल्ट्रासोनिक उपचार
प्रोब-टाइप सोनिकेटर कण आकार में कमी, सेल व्यवधान और समरूपता को प्राप्त करने का एक शक्तिशाली और नियंत्रित साधन प्रदान करके दवा अनुसंधान और निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सोनिकेटर अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग गुहिकायन उत्पन्न करने के लिए करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सूक्ष्म बुलबुले का निर्माण और पतन होता है। यह घटना तीव्र कतरनी बलों और सदमे तरंगों को उत्पन्न करती है, प्रभावी रूप से कणों को तोड़ती है या कोशिकाओं को बाधित करती है।
फार्मास्युटिकल अनुप्रयोगों में जांच-प्रकार के सोनिकेटर्स के उपयोग के कुछ प्रमुख पहलू यहां दिए गए हैं:
- कण आकार में कमी: सक्रिय दवा सामग्री (एपीआई) या अन्य यौगिकों के कण आकार को कम करने के लिए जांच सोनिकेटर कार्यरत हैं। कणों का एक छोटा और समान आकार जैव उपलब्धता, विघटन दर और दवा योगों की समग्र प्रभावकारिता को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है।
- सेल व्यवधान: बायोफर्मासिटिकल अनुसंधान में, इंट्रासेल्युलर घटकों को जारी करने के लिए सेल व्यवधान के लिए जांच सोनिकेटर्स का उपयोग किया जाता है। यह माइक्रोबियल कोशिकाओं या सुसंस्कृत स्तनधारी कोशिकाओं से प्रोटीन, एंजाइम और अन्य बायोमोलेक्यूल्स के निष्कर्षण के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
- समरूपीकरण: सामग्री के समान वितरण को सुनिश्चित करने के लिए फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन का समरूपीकरण आवश्यक है। प्रोब सोनिकेटर एग्लोमेरेट्स को तोड़कर और घटकों को समान रूप से फैलाकर एकरूपता प्राप्त करने में सहायता करते हैं।
- नैनोमल्शन और लिपोसोम गठन: सोनिकेशन का उपयोग फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन में स्थिर नैनोमल्शन और लिपोसोम बनाने के लिए किया जाता है। इन नैनोस्केल वितरण प्रणालियों को घुलनशीलता और जैव उपलब्धता बढ़ाने के लिए दवा वितरण के लिए नियोजित किया जाता है।
- गुणवत्ता नियंत्रण और प्रक्रिया अनुकूलन: Sonication दवा निर्माण में गुणवत्ता नियंत्रण के लिए एक मूल्यवान उपकरण है। यह लगातार कण आकार वितरण और एकरूपता सुनिश्चित करके प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने में मदद करता है, बैच-टू-बैच प्रजनन क्षमता में योगदान देता है।
- दवा निर्माण और विकास: दवा निर्माण और विकास के दौरान, जांच सोनिकेटर्स का उपयोग स्थिर निलंबन, पायस या फैलाव तैयार करने के लिए किया जाता है। वांछित भौतिक और रासायनिक गुणों के साथ दवा उत्पादों को डिजाइन करने के लिए यह महत्वपूर्ण है।
फार्मास्यूटिकल्स में नैनोमैटेरियल्स
अल्ट्रासोनिक प्रौद्योगिकियां दवा अनुसंधान और विनिर्माण में नैनोमैटेरियल्स की तैयारी, प्रसंस्करण और कार्यात्मककरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। ध्वनिक कैविटेशन सहित उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड के तीव्र प्रभाव, एग्लोमेरेट्स को तोड़ने, कणों को फैलाने और नैनो-बूंदों को पायसीकारी करने में योगदान करते हैं। Hielscher उच्च प्रदर्शन sonicators दवा मानकों के लिए एक विश्वसनीय और कुशल समाधान प्रदान करते हैं, सुरक्षित उत्पादन सुनिश्चित करते हैं और अतिरिक्त अनुकूलन प्रयासों के बिना स्केल-अप की सुविधा प्रदान करते हैं।
प्रसंस्करण नैनोमटेरियल्स
नैनोमटेरियल्स, विशेष रूप से नैनोकणों, ने फार्मास्यूटिकल्स में दवा वितरण में क्रांति ला दी है, जो सक्रिय एजेंटों को मौखिक रूप से या इंजेक्शन के माध्यम से प्रशासित करने के लिए एक सिद्ध विधि प्रदान करता है। यह तकनीक दवा की खुराक और वितरण की दक्षता को बढ़ाती है, चिकित्सा उपचार के लिए उपन्यास रास्ते खोलती है। दवाओं, गर्मी, या अन्य सक्रिय पदार्थों को सीधे विशिष्ट कोशिकाओं, विशेष रूप से रोगग्रस्त कोशिकाओं तक पहुंचाने की क्षमता, एक महत्वपूर्ण प्रगति को चिह्नित करती है।
कैंसर थेरेपी में, नैनो-तैयार की गई दवाओं ने आशाजनक परिणामों का प्रदर्शन किया है, नैनो-आकार के कणों के लाभ का लाभ उठाते हुए उच्च दवा खुराक को सीधे ट्यूमर कोशिकाओं तक पहुंचाते हैं, अन्य अंगों पर दुष्प्रभावों को कम करते हुए चिकित्सीय प्रभाव को अधिकतम करते हैं। नैनोस्केल आकार इन कणों को सेल की दीवारों और झिल्ली से गुजरने की अनुमति देता है, सक्रिय एजेंटों को लक्षित कोशिकाओं पर ठीक से जारी करता है।
प्रसंस्करण नैनोमैटेरियल्स, जिसे 100nm से कम आयामों वाले कणों के रूप में परिभाषित किया गया है, उन चुनौतियों को प्रस्तुत करता है जो उच्च प्रयासों की मांग करते हैं। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन नैनोमैटेरियल्स को डीग्लोमरेटिंग और फैलाने के लिए एक अच्छी तरह से स्थापित तकनीक के रूप में उभरता है। कार्बन नैनोट्यूब (CNTs), विशेष रूप से बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (MWCNTs) और एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (SWCNTs), अद्वितीय गुणों का प्रदर्शन करते हैं, जो दवा के अणुओं और कार्यात्मकता के लिए अलग-अलग सतहों को समाहित करने के लिए एक बड़ी आंतरिक मात्रा प्रदान करते हैं।
कार्यात्मक कार्बन नैनोट्यूब (एफ-सीएनटी) घुलनशीलता बढ़ाने, कुशल ट्यूमर लक्ष्यीकरण की अनुमति देने और साइटोटॉक्सिसिटी से बचने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अल्ट्रासोनिक तकनीक उनके उत्पादन और कार्यात्मककरण की सुविधा प्रदान करती है, जैसे कि उच्च शुद्धता वाले एसडब्ल्यूसीएनटी के लिए सोनोकेमिकल विधि। इसके अलावा, एफ-सीएनटी वैक्सीन वितरण प्रणाली के रूप में काम कर सकते हैं, विशिष्ट एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करने के लिए एंटीजन को कार्बन नैनोट्यूब से जोड़ सकते हैं।
सिलिका, टाइटेनिया या एल्यूमिना से प्राप्त सिरेमिक नैनोपार्टिकल्स झरझरा सतहों को प्रस्तुत करते हैं, जो उन्हें आदर्श दवा वाहक बनाते हैं। अल्ट्रासोनिक संश्लेषण और नैनोकणों की वर्षा, सोनोकेमिस्ट्री का उपयोग करते हुए, नैनोसाइज़ यौगिकों को तैयार करने के लिए एक नीचे-ऊपर दृष्टिकोण प्रदान करते हैं। प्रक्रिया बड़े पैमाने पर हस्तांतरण को बढ़ाती है, जिसके परिणामस्वरूप छोटे कण आकार और उच्च एकरूपता होती है
अल्ट्रासोनिक संश्लेषण और नैनोकणों की वर्षा
अल्ट्रासोनिकेशन नैनोकणों को कार्यात्मक बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। तकनीक कुशलता से कणों के चारों ओर सीमा परतों को तोड़ती है, जिससे नए कार्यात्मक समूह कण सतह तक पहुंच सकते हैं। उदाहरण के लिए, पीएल-पीईजी टुकड़ों के साथ सिंगल-वॉल्ड कार्बन नैनोट्यूब (एसडब्ल्यूसीएनटी) का अल्ट्रासोनिक फंक्शनलाइजेशन लक्षित अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट सेलुलर तेज को बढ़ावा देते हुए निरर्थक सेल तेज के साथ हस्तक्षेप करता है।
विशिष्ट विशेषताओं और कार्यों के साथ नैनोकणों को प्राप्त करने के लिए, कणों की सतह को संशोधित करना होगा। फार्मास्यूटिक्स में कुशल उपयोग के लिए पॉलिमरिक नैनोकणों, लिपोसोम, डेंड्रिमर, कार्बन नैनोट्यूब, क्वांटम डॉट्स आदि जैसे विभिन्न नैनोसिस्टम को सफलतापूर्वक कार्यात्मक बनाया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिक कण fuctionalization का व्यावहारिक उदाहरण:
पीएल-पीईजी द्वारा एसडब्ल्यूसीएनटी का अल्ट्रासोनिक कार्यात्मककरण: ज़िनेल्डिन एट अल (2009) ने प्रदर्शित किया कि फॉस्फोलिपिड-पॉलीथीन ग्लाइकॉल (पीएल-पीईजी) के साथ अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा एकल दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (एसडब्ल्यूएनटी) का फैलाव इसे खंडित करता है, जिससे कोशिकाओं द्वारा निरर्थक तेज को अवरुद्ध करने की इसकी क्षमता में हस्तक्षेप होता है। हालांकि, अखंडित पीएल-पीईजी कैंसर कोशिकाओं द्वारा व्यक्त रिसेप्टर्स के दो अलग-अलग वर्गों के लिए लक्षित एसडब्ल्यूएनटी के विशिष्ट सेलुलर तेज को बढ़ावा देता है। पीएल-पीईजी की उपस्थिति में अल्ट्रासोनिक उपचार कार्बन नैनोट्यूब को फैलाने या कार्यात्मक बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली एक सामान्य विधि है और लिगैंड-कार्यात्मक नैनोट्यूब के विशिष्ट सेलुलर तेज को बढ़ावा देने के लिए पीईजी की अखंडता महत्वपूर्ण है। चूंकि विखंडन अल्ट्रासोनिकेशन का एक संभावित परिणाम है, एक तकनीक जो आमतौर पर एसडब्ल्यूएनटी को फैलाने के लिए उपयोग की जाती है, यह शायद दवा वितरण जैसे कुछ अनुप्रयोगों के लिए चिंता का विषय है।
अल्ट्रासोनिक लिपोसोम गठन
अल्ट्रासाउंड का एक और सफल अनुप्रयोग लिपोसोम और नैनो-लिपोसोम की तैयारी है। लिपोसोम-आधारित दवा और जीन वितरण प्रणाली कई गुना उपचारों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, लेकिन सौंदर्य प्रसाधन और पोषण में भी। लिपोसोम अच्छे वाहक हैं, क्योंकि पानी में घुलनशील सक्रिय एजेंटों को लिपोसोम्स जलीय केंद्र में रखा जा सकता है या, यदि एजेंट वसा में घुलनशील है, तो लिपिड परत में। अल्ट्रासोनिक्स के उपयोग से लिपोसोम का गठन किया जा सकता है। लिपोसोम तैयारी के लिए मूल सामग्री उभयचर अणु हैं जो व्युत्पन्न या जैविक झिल्ली लिपिड पर आधारित हैं। छोटे यूनिलामेलर पुटिकाओं (एसयूवी) के गठन के लिए, लिपिड फैलाव को धीरे से सोनिकेट किया जाता है – उदाहरण के लिए हैंडहेल्ड अल्ट्रासोनिकेटर UP50H (50W, 30kHz), वायलट्वीटर या अल्ट्रासोनिक कप-हॉर्न के साथ। इस तरह के अल्ट्रासोनिक उपचार की अवधि लगभग 5 - 15 मिनट तक रहती है। छोटे यूनिलामेलर पुटिकाओं का उत्पादन करने का एक अन्य तरीका मल्टी-लैमेलर पुटिकाओं लिपोसोम का सोनिकेशन है।
दीनू-पिरवु एट अल (2010) कमरे के तापमान पर एमएलवी को सोनिकेट करके ट्रांसफरोसोम प्राप्त करने की रिपोर्ट करता है।
Hielscher Ultrasonics प्रक्रियाओं के सभी प्रकार की आवश्यकता को पूरा करने के लिए विभिन्न अल्ट्रासोनिक उपकरणों, sonotrodes और सहायक उपकरण प्रदान करता है।
अल्ट्रासोनिक रूप से निकाले गए और समझाया मुसब्बर वेरा निकालने के बारे में और अधिक पढ़ें!
लिपोसोम्स में एजेंटों का अल्ट्रासोनिक एनकैप्सुलेशन
लिपोसोम सक्रिय एजेंटों के लिए वाहक के रूप में काम करता है। अल्ट्रासाउंड सक्रिय एजेंटों के फंसाने के लिए लिपोसोम तैयार करने और बनाने के लिए एक प्रभावी उपकरण है। एनकैप्सुलेशन से पहले, फॉस्फोलिपिड ध्रुवीय सिर (मिकोवा एट अल 2008) की सतह चार्ज-चार्ज इंटरैक्शन के कारण लिपोसोम क्लस्टर बनाते हैं, इसके अलावा उन्हें खोलना पड़ता है। उदाहरण के लिए, झू एट अल (2003) अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा लिपोसोम में बायोटिन पाउडर के एनकैप्सुलेशन का वर्णन करते हैं। चूंकि बायोटिन पाउडर को पुटिका निलंबन समाधान में जोड़ा गया था, समाधान को लगभग 1 घंटे के लिए सोनिकेट किया गया है। इस उपचार के बाद, बायोटिन लिपोसोम में फंस गया था।
लिपोसोमल इमल्शन
मॉइस्चराइजिंग या एंटी-एजिंग क्रेम्स, लोशन, जैल और अन्य कॉस्मेटिक योगों के पोषण प्रभाव को बढ़ाने के लिए, लिपिड की उच्च मात्रा को स्थिर करने के लिए लिपोसोमल फैलाव में पायसीकारक जोड़ा जाता है। लेकिन जांच से पता चला था कि लिपोसोम की क्षमता आम तौर पर सीमित होती है। पायसीकारी के अतिरिक्त के साथ, यह प्रभाव पहले दिखाई देगा और अतिरिक्त पायसीकारी फॉस्फेटिडिलकोलाइन की बाधा आत्मीयता पर कमजोर पड़ने का कारण बनता है। नैनोपार्टिकल्स – फॉस्फेटिडिलकोलाइन और लिपिड से बना – इस समस्या का जवाब हैं। ये नैनोकण एक तेल की बूंद द्वारा बनते हैं जो फॉस्फेटिडिलकोलाइन के एक मोनोलेयर द्वारा कवर किया जाता है। नैनोकणों का उपयोग योगों की अनुमति देता है जो अधिक लिपिड को अवशोषित करने और स्थिर रहने में सक्षम हैं, ताकि अतिरिक्त पायसीकारी की आवश्यकता न हो।
अल्ट्रासोनिकेशन नैनोमल्शन और नैनोडिस्पर्शन के उत्पादन के लिए एक सिद्ध विधि है। अत्यधिक गहन अल्ट्रासाउंड दूसरे चरण (निरंतर चरण) में छोटी बूंदों में एक तरल चरण (छितरी हुई चरण) को फैलाने के लिए आवश्यक शक्ति की आपूर्ति करता है। फैलाव क्षेत्र में, impoding cavitation बुलबुले आसपास के तरल में गहन सदमे तरंगों का कारण बनता है और उच्च तरल वेग के तरल जेट विमानों के गठन में परिणाम. सहवास के खिलाफ फैलाव चरण की नवगठित बूंदों को स्थिर करने के लिए, पायसीकारी (सतह सक्रिय पदार्थ, सर्फेक्टेंट) और स्टेबलाइजर्स को पायस में जोड़ा जाता है। चूंकि व्यवधान के बाद बूंदों का सहवास अंतिम बूंद आकार वितरण को प्रभावित करता है, कुशलतापूर्वक स्थिर पायसीकारी का उपयोग अंतिम बूंद आकार वितरण को एक स्तर पर बनाए रखने के लिए किया जाता है जो अल्ट्रासोनिक फैलाव क्षेत्र में छोटी बूंद व्यवधान के तुरंत बाद वितरण के बराबर होता है।
लिपोसोमल फैलाव
लिपोसोमल फैलाव, जो असंतृप्त फॉस्फेटिडिलक्लोरीन पर आधारित होते हैं, ऑक्सीकरण के खिलाफ स्थिरता में कमी होती है। फैलाव का स्थिरीकरण एंटीऑक्सिडेंट द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, जैसे कि विटामिन सी और ई के एक परिसर द्वारा।
ऑर्टन एट अल (2002) ने लिपोसोम में एनेथम ग्रेवोलेंस आवश्यक तेल की अल्ट्रासोनिक तैयारी के विषय में अपने अध्ययन में हासिल किया, अच्छे परिणाम। सोनिकेशन के बाद, लिपोसोम का आयाम 70-150 एनएम के बीच था, और एमएलवी के लिए 230-475 एनएम के बीच; ये मान 2 महीने के बाद भी लगभग स्थिर थे, लेकिन 12 महीने के बाद बंद हो गए, खासकर एसयूवी फैलाव में (नीचे हिस्टोग्राम देखें)। आवश्यक तेल हानि और आकार वितरण से संबंधित स्थिरता माप ने यह भी दिखाया कि लिपोसोमल फैलाव ने वाष्पशील तेल की सामग्री को बनाए रखा। इससे पता चलता है कि लिपोसोम्स में आवश्यक तेल के फंसने से तेल स्थिरता में वृद्धि हुई।
अल्ट्रासोनिक लिपोसोम तैयारी के बारे में अधिक पढ़ने के लिए यहां क्लिक करें!
फार्मास्युटिकल रिसर्च और मैन्युफैक्चरिंग के लिए उच्च प्रदर्शन वाले सोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics अनुसंधान और फार्मास्यूटिकल्स के निर्माण के लिए उच्च गुणवत्ता, उच्च प्रदर्शन sonicators के अपने शीर्ष आपूर्तिकर्ता है। 50 वाट से 16,000 वाट तक की सीमा में उपकरण हर मात्रा और हर प्रक्रिया के लिए सही अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर खोजने की अनुमति देते हैं। उनके उच्च प्रदर्शन, विश्वसनीयता, मजबूती और आसान संचालन से, अल्ट्रासोनिक उपचार नैनोमटेरियल्स की तैयारी और प्रसंस्करण के लिए एक आवश्यक तकनीक है। सीआईपी (क्लीन-इन-प्लेस) और एसआईपी (स्टरलाइज-इन-प्लेस) से लैस, Hielscher sonicators दवा मानकों के अनुसार सुरक्षित और कुशल उत्पादन की गारंटी देते हैं। सभी विशिष्ट अल्ट्रासोनिक प्रक्रियाओं को आसानी से प्रयोगशाला या बेंच-टॉप पैमाने में परीक्षण किया जा सकता है। इन परीक्षणों के परिणाम पूरी तरह से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं, ताकि निम्नलिखित स्केल-अप रैखिक रूप से हो और प्रक्रिया अनुकूलन के संबंध में अतिरिक्त प्रयासों के बिना आसानी से बनाया जा सके।
- उच्च दक्षता
- अत्याधुनिक तकनीक
- विश्वसनीयता & मजबूती
- समायोज्य, सटीक प्रक्रिया नियंत्रण
- जत्था & इनलाइन
- किसी भी मात्रा के लिए
- बुद्धिमान सॉफ्टवेयर
- स्मार्ट सुविधाएँ (जैसे, प्रोग्राम करने योग्य, डेटा प्रोटोकॉल, रिमोट कंट्रोल)
- संचालित करने में आसान और सुरक्षित
- कम रखरखाव
- सीआईपी (क्लीन-इन-प्लेस)
Hielscher Sonicators: डिजाइन, विनिर्माण और परामर्श – गुणवत्ता जर्मनी में निर्मित
Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर अपने उच्चतम गुणवत्ता और डिजाइन मानकों के लिए प्रसिद्ध हैं। मजबूती और आसान संचालन औद्योगिक सुविधाओं में हमारे अल्ट्रासोनिकेटर के सुचारू एकीकरण की अनुमति देता है। किसी न किसी स्थिति और मांग वातावरण आसानी से Hielscher ultrasonicators द्वारा नियंत्रित कर रहे हैं।
Hielscher Ultrasonics एक आईएसओ प्रमाणित कंपनी है और अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी और उपयोगकर्ता-मित्रता की विशेषता वाले उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर पर विशेष जोर देती है। बेशक, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर सीई के अनुरूप हैं और उल, सीएसए और RoHs की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
---|---|---|
0.5 से 1.5mL | एन.ए. | वायलट्वीटर | 1 से 500mL | 10 से 200mL/मिनट | यूपी100एच |
10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
15 से 150L | 3 से 15 लीटर/मिनट | यूआईपी6000एचडीटी |
एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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साहित्य/संदर्भ
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अल्ट्रासाउंड एक नवीन तकनीक है जिसका उपयोग सोनोकेमिकल संश्लेषण, डीग्लोमेरेशन, फैलाव, पायसीकरण, कार्यात्मककरण और कणों के सक्रियण के लिए सफलतापूर्वक किया जाता है। विशेष रूप से नैनो टेक्नोलॉजी में, अल्ट्रासोनिकेशन नैनो आकार की सामग्री के संश्लेषण और प्रसंस्करण उद्देश्यों के लिए एक आवश्यक तकनीक है। चूंकि नैनो टेक्नोलॉजी ने इस उत्कृष्ट वैज्ञानिक रुचि को प्राप्त किया है, नैनो आकार के कणों का उपयोग असाधारण रूप से कई वैज्ञानिक और औद्योगिक क्षेत्रों में किया जाता है। दवा उद्योग ने इस लचीली और परिवर्तनशील सामग्री की उच्च क्षमता की भी खोज की है। नतीजतन, नैनोकणों को दवा उद्योग में विभिन्न कार्यात्मक अनुप्रयोगों में शामिल किया जाता है, इनमें शामिल हैं:
- दवा वितरण (वाहक)
- नैदानिक उत्पाद
- उत्पाद पैकेजिंग
- बायोमार्कर डिस्कवरी